Nhóm nghiên cứu tại Đại học Sungkyunkwan (Hàn Quốc) đã biến súng keo thông thường thành thiết bị in 3D vật liệu giống xương trực tiếp lên vết gãy, sử dụng filament hòa polycaprolactone và hydroxyapatite kèm kháng sinh. Thử nghiệm trên thỏ New Zealand trắng cho thấy cải thiện liền xương và giảm thời gian phẫu thuật, mở ra tiềm năng ứng dụng trong phẫu thuật chấn thương.
Điểm nổi bật:
- Các nhà nghiên cứu đã điều chỉnh súng keo tiêu chuẩn để in 3D vật liệu thay thế xương trực tiếp lên vết gãy.
- Vật liệu in gồm polycaprolactone và hydroxyapatite, bổ sung kháng sinh giúp ngăn ngừa nhiễm trùng.
- Chất liệu mát đến nhiệt độ cơ thể trong 40 giây và phân hủy tự nhiên khoảng 10% sau 12 tuần.
- Thử nghiệm trên thỏ New Zealand trắng cho kết quả tốt, với sự hình thành mô xương dày đặc hơn so với phương pháp truyền thống.
- Phương pháp này hứa hẹn giảm thời gian phẫu thuật và nâng cao hiệu quả liền xương trong chấn thương.
Điểm nổi bật
- Các nhà nghiên cứu đã điều chỉnh súng keo tiêu chuẩn để in 3D vật liệu thay thế xương trực tiếp lên vết gãy.
- Vật liệu in gồm polycaprolactone và hydroxyapatite, kết hợp hai loại kháng sinh giúp ngăn ngừa nhiễm trùng.
- Chất liệu mát đến nhiệt độ cơ thể trong 40 giây và phân hủy tự nhiên khoảng 10% sau 12 tuần.
- Thử nghiệm trên thỏ New Zealand trắng cho kết quả tốt, với sự hình thành mô xương đặc hơn so với phương pháp truyền thống.
- Phương pháp hứa hẹn giảm thời gian phẫu thuật và nâng cao hiệu quả liền xương trong chấn thương.
Hình ảnh: Thiết bị / Jeon et al. CC BY-SA
Một nhóm nghiên cứu đã điều chỉnh súng keo tiêu chuẩn để in 3D vật liệu giống xương trực tiếp lên vết gãy, mở đường cho ứng dụng ngay trong phòng mổ. Thiết bị này đã được thử nghiệm thành công trên thỏ với các vết gãy xương chân.
Thông thường, các vết gãy lớn hoặc khuyết tật xương cần ghép xương và sử dụng vít, đinh hoặc bản kim loại hỗ trợ. Tuy nhiên, hình dạng cố định của các implant kim loại thường không khớp chính xác với vết gãy của từng bệnh nhân, dẫn đến sai khớp và giảm độ ổn định của xương.
Nhóm nghiên cứu đã phát triển filament gồm hai thành phần: polycaprolactone (PCL) và hydroxyapatite (HA), kết hợp hai loại kháng sinh để ngăn ngừa nhiễm trùng. Sử dụng súng keo được điều chỉnh để đùn filament ở nhiệt độ thấp, họ in các cấu trúc nhỏ, mát đến nhiệt độ cơ thể trong 40 giây.
Sau đó, các nhà khoa học đã thử nghiệm in trực tiếp lên vết gãy xương chân thỏ New Zealand trắng, dùng bản kim loại cố định và lấp đầy khuyết tật bằng filament xương nhân tạo hoặc xi măng xương truyền thống. Theo dõi trong 12 tuần, nhóm sử dụng vật liệu mới cho thấy mật độ xương cao hơn và mô xương phát triển tốt hơn, vật liệu thí nghiệm phân hủy khoảng 10% sau thời gian này.
Nhà nghiên cứu Jung Seung Lee cho biết: “Chúng tôi đã xác nhận tiềm năng điều trị của công nghệ này trên mô hình thỏ và tin rằng phương pháp có thể được ứng dụng rộng rãi trong phẫu thuật chấn thương tương lai.”
Tác động đối với thị trường Việt Nam
Công nghệ in 3D vật liệu xương trực tiếp lên vết gãy mở ra nhiều cơ hội ứng dụng cho ngành y sinh Việt Nam, đặc biệt trong điều kiện bệnh viện lớn vẫn thiếu nguồn cung implant cá nhân hóa. Việc sử dụng súng keo điều chỉnh giúp tiết kiệm chi phí thiết bị, rút ngắn thời gian phẫu thuật và giảm biến chứng do sai lệch implant kim loại truyền thống. Ngoài ra, filament PCL-HA có thể sản xuất trong nước, hỗ trợ phát triển chuỗi cung ứng sinh học nội địa. Cơ chế kháng sinh tích hợp cũng rất phù hợp với thực trạng kháng kháng sinh ở Việt Nam, giúp kiểm soát nhiễm trùng sau mổ. Với tiềm năng vượt trội, công nghệ này nếu được nghiên cứu thêm trên mô hình lớn hơn và thử nghiệm lâm sàng, có thể giúp nâng cao chất lượng điều trị chấn thương xương và giảm tải áp lực lên hệ thống y tế.
